关于SVPWM原理及其仿真详细说明_ADRC中svpwm无马鞍波 - CSDN文库

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附 SVPWM 的仿真实现

1 SVPWM 的基本原理

SPWM 常用于变频调速控制系统，经典的 SPWM 控制主要目的是使变频器的输出电压

尽量接近正弦波，并未关注输出的电流波形。而矢量控制的最终目的是得到圆形的旋转磁

场，这样就要求变频器输出的电流波形接近正弦波。锁定得到圆形的旋转磁场这一目标，

SVPWM 控制技术利用逆变器各桥臂开关控制信号的不同组合，使逆变器的输出电压空间

矢量的运行轨迹尽可能接近圆形。SVPWM 是从电动机的角度出发，着眼于使电机获得幅

值恒定的圆形磁场。图 1 所示为 PWM 逆变器的拓扑结构以及等效开关模型。

逆变器拓扑结构等效开关模型

图 1 PWM 逆变器电路

\

图 2 时逆变器的等效电路图

这样，很容易就能得到该瞬时时刻的相电压：

(1)

将其在静止坐标系中表示出来，如图 3 所示：

图 3 电压矢量图

其中，U 是合成的电压矢量，在两相静止坐标系（坐标系）下，利用相电压合成

图 4 电压矢量的空间分布与扇区分配

显然触发电路每给逆变器发一组触发脉冲，就会在逆变器的交流侧得到一个电压矢量。

SVPWM 控制的最终目标是获得圆形的旋转电压矢量轨迹，在仅靠这 8 个电压矢量而不采

取任何其它办法的情况下，就只能够得到轨迹为正六边形的旋转电压矢量。这与我们所追

求的圆形旋转电压矢量相差甚远，必须引入多个中间矢量以逼近圆形的电压矢量轨迹，可

以通过 6 个非零电压矢量和 2 个零电压矢量来合成我们所需要的中间矢量。

虽然在同一时刻不可能存在两种开关状态，即不可能有两个电压矢量存在，但是若逆

变器功率管的开关频率比其输出电压的频率高的多（ 100 倍），每个电压矢量作用的时间

极短，则就可以用基本的电压矢量来合成中间电压矢量，以逼近圆形的电压矢量轨迹。

2 SVPWM 仿真模块的搭建

上一节介绍了 SVPWM 控制技术的基本原理，本节的主要内容是介绍如何在

Matlab/Simulink 具体的实现这种技术。通过本节，要构建出一个可以实现这种 SVPWM

控制算法的模块，该模块的输入端为控制器发出的控制信号（），输出端应为

6 路触发脉冲。该模块主要包括以下子模块：

 扇区选择（Sector Selector）子模块；

 时间计算（Time Calculating）子模块；

 时间配合（Time Matching）子模块；

 触发脉冲产生（Pulses Genetator）子模块；

2.1 扇区的选择

采用追踪电压型 SVPWM 控制技术的 PWM 整流器，其追踪的电压指令就是控制器发

出的电压指令，分别是两相静止坐标系下轴分量，它们均是

时变的交流量，且相位相差。分别为电压指令在三相旋转坐标系下的分

量。所谓追踪电压型的 SVPWM，就是利用 8 个基本的电压矢量去追踪给定电压矢量。

六个长度不为零的矢量将一个周期分成了 6 个扇区，为了减少管子的开关次数以及增

加系统的稳定性，合成目标矢量采用其所在扇区最近两个基本矢量和两个零矢量共同合成

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